Описание технологической схемы процесса.

Серу предварительно расплавляю (для этого можно использовать водяной пар, полученный при утилизации теплоты основной реакции горения серы), после чего расплавленную серу пропускают через сетчатыефильтры для очистки от возможных механических примесей (сера плавится при температуре, немногим выше 100 °С, поэтому такой способ ее очист­ки наиболее простой) и направляют в печь 1, в которую в качестве окислителя подают воздух, предварительно осушенный продукци­онной серной кислотой в сушильной башне9. Выходящий из печи обжиговый газ охлаждают в котле-утилизаторе2 с 1100—1200 °С до 440—450 ^oС и направляют с этой температурой, равной тем­пературе зажигания промышленных катализаторов на основе пентоксида ванадия, на первый слой полочного контактного аппарата 7. Температурный режим, необходимый для приближения рабо­чей линии процесса к линии оптимальных температур, регулируется пропусканием потоков частично вступившего в реакцию обжигового газа через теплообменники8, где происходит его ох­лаждение нагреваемыми потоками газа после абсорбции (или осу­шенного воздуха). После третьей ступени контактирования об­жиговый газ охлаждают в теплообменниках8и направляют в промежуточный моногидратный абсорбер10, орошаемый цирку­лирующей через сборник кислоты 12 серной кислотой с концентрацией, близкой к 98,3%. После извлечения в абсорбере10триоксида серы и достигнутого вследствие этого отклонения от почти достигнутого равновесия газ вновь нагревают до температуры за­жигания в теплообменниках8и направляют на четвертую ступеньконтактирования. В данной схеме для охлаждения газа после четвертой ступени и дополнительного смешения равновесия к нему добавляют часть осушенного воздуха. Прореагировавшие в контактном аппарате газы пропускают для охлаждения через экономайзер 3 и направ­ляют в заключительный моногидратный абсорбер 11, из которого не содержащие оксидов серы газы выбрасывают через выхлопную трубу13 в атмосферу. Для пуска установки (вывода ее на заданный технологический, в частности температурный, режим) предусмотрены пусковая топ­ка 4 и теплообменники пусковой топки 5 и 6. Эти аппараты отключаются после вывода установки в рабочий режим.

В трех верхних слоях катализатора происходит окисление диоксида серы примерно на 60 % в каждом и адиабатическое повышение температуры. Охлаждением газа в теплообменниках между полками достигается ступенчатое приближение к оптимальной кривой. На выходе из третьего слоя достигается степень превращения SO₂ в SO₃ на 93 – 95 %, при этом адиабата приближается к равновесной кривой и скорость реакции сильно уменьшается.

Схема производства серной кислоты из серы по методу двойного контактирования и двойной абсорбции:

1— печь для сжигания серы;2— котел-утилизатор; 3— экономайзер; 4 — пуско­вая топка; 5, 6 — теплообменники пусковой топки; 7— контактный аппарат;8 — теплообменники;9 — сушильная башня;10, 11— первый и второй моногидратные абсорберы;12— сборники кислоты;13 — выхлопная труба

Операторная схема